从北京地铁亦庄线运营实践谈如何提高地铁设计质量

郭建平

(北京市市政工程设计研究总院 北京 100082)

1 工程概述

亦庄线是连接北京市中心城和亦庄新城的轨道交通线，在北京市轨道交通线网中为L2线，与M5、M10、京津城际铁路及远期规划的M12、L5、S6线换乘。线路起点为丰台区宋家庄，经丰台、朝阳、大兴、亦庄开发区，终点为通州区亦庄火车站。线路全长23.23 km，线路两端为地下区间，中间为高架区间，地下线长约8.59 km，高架线长约13.95 km，U型槽及路基段长约0.69 km，宋家庄出入段线长1.38 km，亦庄火车站出入段线0.77 km。亦庄线工程总投资约110亿元。全线共设车站14座，其中地下车站6座，高架车站8座，分别为宋家庄站、肖村站、小红门站、旧宫东站、亦庄桥站、亦庄文化园站、万源街站、荣京东街站、荣昌东街站、同济南路站、经海路站、次渠南路站、次渠站、亦庄火车站，起点设宋家庄停车场(与5号线、10号线共建)，终点设台湖车辆段(见图1)。

图1 北京市轨道交通亦庄线工程线路示意

北京亦庄线是典型的交通引导发展型TOD线路，该项目的建设将促进线路两端朝阳区小红门地区、大兴旧宫地区和通州东南部地区的发展;同时也为亦庄开发区的经济增长提供有力的保障。亦庄线自2008年5月22日正式开工建设，2010年底通车试运营，其工程特色如下:

1)亦庄线采用国产CBTC核心技术，实现了轨道交通关键设备国产化，是首条国产信号技术示范线。宋家庄站采用站前折返，经试验行车间隔达到2 min的设计能力。

2)宋家庄站为三线换乘站，亦庄线采用一岛两侧的车站形式，上下车客流分开，客流单方向流动，5号线、亦庄线T型同台换乘，换乘时间仅需30 s。

3)在设备系统方面，综合监控系统的核心软件国产化，站前折返采用60 kg/m钢轨12号道岔交叉渡线，侧向过岔速度可达到45 km/h。

4)车站建筑方面，高架站楼扶梯外挂，在很少增加车站规模和造价的条件下，使侧式车站站台有效宽度达4.5 m，改善了高架车站乘车条件。

5)全线车站全面考虑交通衔接，根据交通需求设计自行车停车场、站前广场，确定公交站点、天桥等衔接设施，并实现同期实施。

6)亦庄线采用B型车，6辆编组，行车间隔为初、近期 4 min，远期 2.5 min。

2 运营后客流量情况

亦庄线自2010年12月30日实现全功能开通以来，到2011年7月底已经安全平稳载客试运营了210天，3、4月份日均载客量达10.65万人次(见表1)。

表1 亦庄线开通后客流与预测客流对比

到4月底统计，已经有旧宫等3个站的客流超过初期预测客流，日均客流已经达到初期的78%。由于北京市规划调整，建设时序发生变化，通州区将开发重点调整到运河两岸，所以亦庄线位于通州的3座车站周边开发滞后，亦庄火车站未投入使用，故客流未出现激增，具体见表2。

表2 亦庄线各车站开通后客流与预测客流对比万人次

3 需要进一步探讨的问题

3.1 市郊线和市区线的衔接问题

目前市郊线和市区线衔接的主要方式有:两线一站换乘、两线多站换乘、一站多线换乘及贯通运营等。不同的换乘方式各有利弊，在规划阶段，应结合客流特点、不同线的功能定位、运营管理、实施难度等综合研究确定。

亦庄线与5号线的换乘，总体来说还比较便捷，从5号线换亦庄线实现同层换乘，换乘距离较近，走行用时约30 s;从亦庄线换到5号线需要从转换层绕行，走行时间2～3 min。宋家庄站台层平面图见图2。

图2 宋家庄站台层平面示意

考虑亦庄线和5号线客流量相差较大，且5号线线路较长，两线分线运营具有合理性。但两线车型和车辆编组相同，目前亦庄线下车客流80%是换乘5号线的，两线是否贯通值得探讨。宋家庄换乘客流预测见表3。

表3 宋家庄换乘客流预测 人次

亦庄线与5号线之间的客流交换是客流的主要方向。如果两线采用贯通运营，可以为大量的乘客缩短出行时间，能充分体现以人为本的理念，有着明显的社会效益。对于两线客流量相差较大的问题，可以通过开行大、小交路来解决。另外，贯通运营更有利于实现有效资源共享，北太平庄、宋家庄、及台湖车辆基地可以整合共用。由于5号线建设时间早，当时亦庄线尚处于规划研究初期，客流、设计标准、线路走向不明朗，未考虑与亦庄线的贯通运营问题，因而没有预留贯通条件。在亦庄线规划方案过程中，虽然对贯通方案进行过研究，但如按贯通实施将带来一些其他不利后果，故最终放弃贯通方案。

目前，北京市郊区线与市区线衔接有代表性的线路为1号线和八通线、5号线和亦庄线、4号线和大兴线，不同衔接方式反映出服务水平不一。1号线和八通线分段运营，通过楼梯-站台-站厅-站台的换乘方式换乘，运营以来客流高峰期拥挤、换乘困难，运营有安全隐患;5号线亦庄线分段运营，5号线换乘亦庄线T型站台同层方便，亦庄线换乘5号线站台-站厅-站台时间较长;大兴线与4号线贯通运营，小交路时同站台换乘十分方便。

亦庄线开通后一些乘客仍向政府有关部门提出为何不能贯通运营的问题。建议在规划阶段对市区线与郊区线、市区线与支线的衔接方式进行深入细致的研究，达到相应深度;衔接车站要千方百计预留规划贯通运营的条件，同时满足郊区线或支线独立运营的条件，换乘方式尽可能设计成同台换乘。像大兴线与4号线之间实现贯通运营，既方便了乘客、提高了服务水平，又减少了运营管理风险。

3.2 预留线位问题

北京经济技术开发区在建区规划时就在区内为亦庄线预留了线位，为项目实施创造了条件，这是成功的，但仅预留宏达路位置值得反思。

1)亦庄线过南五环后，进入亦庄开发区，贯穿开发区的线路方案有宏达路方案和沿荣华路方案。宏达路道路一侧为公建，另一侧为厂房、企业;荣华路道路两侧均为公建、商业区。两个方案各有优势:宏达路工程实施条件好，为城市次干路和路侧40 m绿化带;荣华路为城市主干路和路中心10 m绿化带，宏达路在客流及未来线路两侧发展不如荣华路。但由于宏达路方案预留了轨道交通建设条件，轨道交通可以采用高架形式通过;而荣华路方案没有预留高架条件，如果采用荣华路方案必须采用地下方式通过，同时因一些控制点在规划阶段未考虑地铁建设，加大了工程投资和运营成本。因此，经反复研究，最终选用宏达路方案。

2)亦庄线在开发区部分两侧基本上是建成区。开发区在道路、管线、桥梁建设及城市规划方面严格执行预留线路要求，工程建设及设计工作进展顺利。设计时考虑与环境结合，桥梁及车站建筑均进行了景观设计，做到了与周围环境有机结合。根据线路两侧建成区及预留用地的实际情况，结合环境评价报告，进行相应的环境保护设计，采取减振降噪等处理措施，设置高度3.0 m的双面吸声声屏障1300 m，高度3.0 m的单面吸声声屏障1300 m，高度1.0 m的双面吸声声屏障1700 m。全线开通后，没有出现类似5号线北苑段高架线噪声扰民大量投诉的现象。

通过方案比选，认为在开发区规划建设阶段，应对预留方案再做深入实际的调查，分析对比两线方案，对荣华路不预留高架条件，但对一些控制点考虑预留地下敷设方式更加合理一些，为未来建设时留有选择余地。

3.3 从断轨事件看习惯做法的接口管理问题

3.3.1 事情概述及原因

2010年12月17日下午，亦庄线小红门站—旧宫站区间K4+977 km下行左股钢轨折断，因在冬天气温较低，断轨后钢轨断缝达100 mm，断缝外口轨腰部有一处均流线焊点(见图3)。据统计，自12月17日近一个月内，各线由于供电均流线、回流线在钢轨腰部焊接原因，引起钢轨完全折断事故2起，重伤钢轨2起。断轨处为钢轨焊接接头，供电均流电缆焊接点在边上约4 cm，采用放热法单根焊接均流电缆。该处电缆丢失后又进行了二次焊接。因供电专业施工技术监理人员不知道钢轨接头及热影响区严禁二次焊接，此处钢轨焊了3次，使内部金相组织发生变化。多次焊接对该处钢轨造成了明显伤损，有裂纹但未发现，发生断轨是必然的。焊接时轨道专业的施工人员也不在场，焊后对钢轨未进行探伤检查。

图3 亦庄线小红门站断轨

3.3.2 反思及总结

在钢轨上焊接均流电缆是直流供电钢轨作为回流轨的一种习惯做法，没有规范化、标准化，没有形成统一的行业标准技术规程。各地因焊接均流电缆造成钢轨伤损均按个案处理，未系统分析。

相关专业设计接口及相关现场管理没有细致的规定，多年来的习惯做法是:轨道专业不知供电焊点位置，供电不知接头位置，相关专业不进行图纸会签。由于专业知识限制，供电专业人员不了解钢轨使用性能要求，仅从本专业的角度认为工艺成熟，对工艺过程未作详细规定。如对焊后检查均没有规定，工艺一般不在设计文件中体现，认为施工单位应知道。

在现场管理方面，场地移交后，供电施工单位在轨道部件上施工时，轨道施工单位不在场。轨道监理只监理轨道施工，供电监理只监理供电施工。焊后不探伤，对此项涉及安全的操作未规定持证上岗制度。

3.3.3 解决问题的建议

首先，行业中应有一个部门牵头组织研究，制定一套完整的设计及工艺施工技术标准及规程。对均流电缆采用单根焊接、铜排焊接、单根螺栓连接、鱼尾板螺栓连接方式的可靠性、工艺稳定性、现场可操作性、钢轨伤损概率适用范围及安全风险进行系统评估，提出推荐意见。地下线轨温恒定，断轨后断缝较小;但高架桥或地面线钢轨温差大，断轨后轨缝较大，如亦庄线断缝达100 mm，严重危及行车安全。

其次，完善、统一相关工艺规程，如采用单根焊接，要规定焊点大小、电缆焊点的间距、焊接后表面处理及检查、预热工艺、焊后保温、作业条件时间限制等规定，明确探伤检查要求及责任，落实供电专业施工配备的探伤专用工具。

第三，在设计上规定焊接限制范围，道岔的高锰钢整铸辙叉禁止焊接。

3.4 做好与运营公司的沟通，了解运营需求

3.4.1 建立沟通机制，落实运营需求

配合亦庄线等新线建设，2007年北京地铁运营公司设立“新线配合办”，作为与建设方及设计单位的接口部门，很好地促进了三方沟通。亦庄线开通过程中的运营问题远少于原来开通新线的问题。建议今后采用规范程序与运营公司沟通，落实运营公司需求机制，以便更好地促进建设与运营的衔接。

亦庄线在初步设计阶段高架车站出入口采用玻璃门，征求运营公司意见时，运营部门提出:地铁出入口多为拉闸门，要求更改，设计单位采纳。但在工程验收中和试运营中发现了问题:使用拉闸门后夏天下雨，雨水进入站厅;冬天穿堂风造成站厅温度偏低。目前，运营公司与建设单位正在沟通落实改造。今后设计单位要充分分析运营要求，对解决方案不盲从。

3.4.2 考虑运营维护的便捷性

高架站站厅层层高8 m，在吊顶内净高达3 m以上。感烟火灾探测器距离吊顶龙骨约4 m，距离地面8 m，探测器下方无检修专用通道，并且吊顶龙骨按不上人的龙骨设计，这样每年的探测器测试和定期检修不方便。针对今后吊顶内空间过高的车站，应考虑龙骨按上人设计或研究吊顶内设置检修马道。

旧宫等3座站台开敞式高架站造型美观，但在雨天雪天，站台敞开处飘入雨雪，造成地板积雪、积水，湿滑影响乘客候车。为防雨雪，屋顶外挑6 m，但2011年6月23日暴雨依然飘进旧宫站台，雨滴落在PIS显示屏上，损坏了12块显示屏。因此，应注意敞开式车站的防风、防雨雪设计。

3.5 注重设计质量，加强设计配合

3.5.1 设计质量问题

在施工及验收中，发现部分设计问题，需要引起设计人员的高度重视。如亦庄线高架站，外装修采用玻璃幕墙，墙下部靠地面部分，为满足车站通风功能要求采用百叶窗。装修专业为了安全(防止人员不慎碰撞玻璃幕墙)设置了栏杆，栏杆立柱之间用玻璃封闭。这样虽通透美观，但忽视了百叶窗的通风功能，造成站台地面百叶窗与屋顶百叶窗间没有形成上升气流，车站建成后通风不好、夏天闷热。

这是因为相关设计人员粗心、不认真看图和核对互提的资料、图纸会签走过场、现场发现问题不报告等诸多原因造成的。

图4 百叶窗又用玻璃封闭

3.5.2 深化设计的接口管理

亦庄线出现部分公共区照度不足，低于设计标准。经查，一些公共区在装修设计阶段相应灯具布置少于估算指标;灯具布置由装修设计单位确定，型号招标确定。装修设计单位在灯具的招标书中提出:需要厂家开展深化设计，对灯具照度结合布置进行核算。实际上，中标灯具厂家未按要求进行核算，设计单位不知厂商未核算，致使部分车站装修完成后才发现照度不足。今后设计单位应注意深化设计部分的内容管理，在交底和设计联络中，提醒相关单位要注意深化设计，同时将深化设计纳入设计管理，落实深化设计要求。

3.5.3 设计与设备招标的配合工作

设备系统设备招标后，要经过设计联络后才进行施工图设计，建议今后设计计划与设备招标计划相协调。因土建在前，招标后应避免对土建工程的影响和对相关设备专业接口的影响，避免招标后调整设计接口。例如车辆基地卫生间座便器招标后的安装尺寸与预留尺寸不一，造成土建预留预埋修改、上下水管的安装设计变更。

建议今后建设单位与设计单位协调土建和设备的设计计划，做到同步设计。

［1］GB 50157—2003地铁设计规范［S］.北京:中国计划出版社，2003.

［2］北京市市政工程设计研究总院.北京市轨道交通亦庄线工程可行性研究报告［R］.北京，2007.

［3］北京地铁运营公司科研所.北京亦庄轻轨客流分析及预测［R］.北京，2006.

［4］北京市市政工程设计研究总院.北京市轨道交通大兴线工程可行性研究［R］.北京，2007.

［5］北京市市政工程设计研究总院.北京市轨道交通亦庄线工程施工图［R］.北京，2007.

［6］北京市轨道交通指挥中心.北京市五条新城线客流情况［R］.北京，2011.

［7］北京市市政工程设计研究总院.北京市轨道交通亦庄线工程初步设计:线路及行车组织［G］.北京，2008.

［8］北京市市政工程设计研究总院.北京市轨道交通亦庄线工程施工图设计文件［G］.北京，2009－2010.